Исследование транскрипции и природного полиморфизма гена Lim3, участвующего в контроле продолжительности жизни Drosophila melanogaster

• Автор: Рыбина, Ольга Юрьевна
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
1.1. Актуальность проблемы
1.2. Цель и задачи исследования
1.3. Научная новизна результатов исследования
1.4. Практическая ценность
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.1. Общая характеристика белков, содержащих LIM- и гомеодомены
2.1.1. Структурно-функциональная организация белков, содержащих LIM- и гомеодомены
2.1.2. Классификации белков, содержащих LIM- и гомеодомены
2.2. LIM-HD факторы транскрипции в развитии нервной системы D. melanogaster
2.2.1 Особенности формирования нервной системы дрозофилы
2.2.2 «Ранние» транскрипционные факторы, участвующие в развитии нервной системы дрозофилы
2.2.2.1 Спецификация нейроэктодермы. Спинно-брюшное и передне-заднее структурирование нейроэктодермы дрозофилаi
2.2.2.2. Образование и спецификация нейроблаетов
2.2.2.3. Асимметричные деления нейроблаетов
2.2.2.4. Временная генная сеть в спецификации нейробласта
2.2.2.5. Асимметричные деления ганглиальных материнских клеток
2.2.3. «Поздние» транскрипционные факторы,' участвующие в герминальной дифференцировке клеток нервной системы дрозофилы
2.3. Нейроэндокринная система в контроле продолжительности жизни Drosophila melanogaster
2.3.1. Инсулин/IGF сигнальный путь и эндокринная функция нервной системы в контроле продолжительности жизни Drosophila melanogaster
2.3.2. TOR сигнальный путь и нервная система в контроле продолжигельности жизни Drosophila melanogaster
2.3.3. JNK сигнальный путь и нервная система в контроле продолжительности жизни Drosophila melanogaster
2.3.4. Деацетилирование и нервная система в кот роле продолжительности жизни Drosophila melanogaster

2.3.5. Окислительный стресс и нервная система в контроле продолжительности жизни Drosophila melanogaster
2.3.6. Поиск новых нейрональных генов, участвующих в контроле продолжительности жизни дрозофилы
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
3.1. Линии дрозофилы
3.2. Выделение геномной ДНК Drosophila
3.3. Полимеразная цепная реакция
3.4. Секвенирование
3.5. Выделение тотальной РНК Drosophila
3.6. Обратная транскрипция
3.7. Количественная ПЦР в реальном времени
3.8. Нозерн-блот гибридизация
3.9. Определение стартов транскрипции с помощью 5-RACE
3.9.1. 5-RACE
3.9.2. Очистка продуктов ПЦР, полученных в результате 5-RACE
3.9.3. Лигирование фрагментов кДНК, полученных в результате 5-RACE
3.9.4. Трансформация клеток Д. coli
3.9.5. Выделение плазмидной ДНК для секвенирования
3.10. Биоинформатический анализ
3.11. Статистический анализ
4. РЕЗУЛЬТАТЫ
4.1. Особенности организации проксимального промотора и инициации транскрипции ЫтЗ А гена ЫтЗ
4.2 Исследование природного молекулярного полиморфизма в ЫтЗ локусе
4.3 Исследование ассоциации между природным молекулярным полиморфизмом в Lim3 локусе и продолжительностью жизни
4.4 Исследование ассоциации между молекулярным полиморфизмом в ЫтЗ локусе и его экспрессией
5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Модель инициации транскрипции мРНК ЫтЗ А, ЫтЗС гена ЫтЗ
5.2. Оценка действия отбора на исследуемую область ЫтЗА, ЫтЗС
5.3. Белки PcG и trxG в регуляции транскрипции Lim3A и контроле ПЖ дрозофилы
5.4. Основные механизмы участия ЫтЗ в контроле ПЖ дрозофилы

6. ВЫВОДЬ!
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
8. ПРИЛОЖЕНИЕ
БЛАГОДАРНОСТИ

ПЖ у самцов на 10.5%, у девственных и скрещенных самок на 18.5% и 33.5%, соответственно (Broughton et al, 2005).
Транскрипцию генов dilp2 и dilp3, кодирующих DILP2 и DILP3, в нейросекреторных клетках может регулировать sNPF (short neuropeptide F), который экспрессируется в ЦНС и участвует в процессах, связанных с питанием, ростом, метаболизмом и ПЖ дрозофилы (Katewa, Kapahi, 2010). Экспрессию гена dilp2 может также регулировать ген dmp53. У мух доминантно-негативная мутация гена dmp53 приводит к подавлению работы как мутантного, так и нормального аллеля. Экспрессия этой мутации и, как следствие, отсутствие нормальной работы гена не только во всех тканях и органах, но и исключительно в нейронах, приводит к возрастанию ПЖ. Оказалось, что при этом наблюдается уменьшение количества mRNA гена dilp2 и снижение активности инсулин/IGF сигнального пути в жировом теле мух (Bauer et al., 2005; Bauer et al., 2007; Bauer et al, 2010). Активация dFOXO в жировом теле головы при подавлении инсулинового/IGF каскада приводит к снижению транскрипции dilp2 в нейросекреторных клетках по механизму обратной связи и увеличению ПЖ (Hwangbo et al., 2004). Сверхэкспрессия митохондриального белка-разобщителя человека MJCP3 в нейронах дрозофилы, сопряженная с уменьшением ПЖ, также связана с усилением экспрессии dilp2 на уровне белка (Humphrey et al., 2009). Последний факт, вероятно, приоткрывает механизм системного влияния на ПЖ изменений активности генов, влияющих на обмен активных форм кислорода (АФК), в нейронах. Наконец, у мух с выключенной в результате мутации функцией гена dilp2 ПЖ оказывается увеличенной (Griinke et al., 2010).
Все представленные выше результаты позволяют предположить, что ключевую роль в контроле ПЖ играет уровень экспрессии dilp2 в нейросекреторных клетках. Однако ряд других результатов противоречит такой гипотезе. Так, снижение уровня транскрипции
dilp2 с помощью РНК-интерференции не меняет ПЖ (Broughton et al., 2008).